[发明专利]基于信任节点的异质多智能体系统分组一致性控制方法

权利要求书

1.一种基于信任节点的异质多智能体系统分组一致性控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

在异构多智能体系统中，进行状态收敛的任一智能体接收来自邻居智能体的状态值，并将接收到的状态值进行降序排序，得到任一智能体的邻居智能体状态值序列，一个节点的状态值包括该节点的位置信息和速度信息；

对上述状态值序列进行信息值处理，选择性的移除节点，并将移除的节点用集合R_i表示，将移除节点中的信任节点集合用T_i表示，将剩余的被移除节点以及节点i的边权重设置为0；

根据动力学方程获得正常节点的位置信息和速度信息，根据正常节点的位置信息和速度信息设置一致性控制协议，采用一致性控制性协议对正常节点进行处理，实现异构多智能体系统中的节点分组一致；

其中，一个节点代表一个智能体。

2.根据权利要求1所述的一种基于信任节点的异质多智能体系统分组一致性控制方法，其特征在于，所述信息值处理包括：如果节点i的邻居节点中存在至少F个节点的状态值严格大于节点i的自身状态值x_i(k)，移除序列中前F个节点，如果不足F个节点的状态值严格大于x_i(k)，将这些状态值大于x_i(k)的节点全部移除；同样地，如果存在至少F个节点的状态值严格小于节点i的自身状态值x_i(k)，移除序列中后F个节点，如果不足F个节点的状态值严格小于x_i(k)，将这些状态值小于x_i(k)的节点全部移除；

其中，上述信息值处理基于以下假设：在异构多智能体系统中，任一节点的邻居节点集合中的敌对节点个数至多F个。

3.根据权利要求1所述的一种基于信任节点的异质多智能体系统分组一致性控制方法，其特征在于，所述异构多智能体系统中包括一阶智能体和二阶智能体，一阶智能体的状态值包含位置信息，二阶智能体的状态值包含位置信息和速度信息。

4.根据权利要求1所述的一种基于信任节点的异质多智能体系统分组一致性控制方法，其特征在于，所述异构多智能体系统拓扑结构中的节点被分为三组，分别是：正常节点、恶意节点和信任节点，所述正常节点按照系统设置的安全一致性协议进行状态更新；所述恶意节点通过信息值处理的方式将其筛除；所述信任节点的设置方式为：从异构多智能体系统中随机选择节点为信任节点，且信任节点的数量自定义。

5.根据权利要求1所述的一种基于信任节点的异质多智能体系统分组一致性控制方法，其特征在于，与信任节点直接相连或者间接相连的正常节点具备信任节点的功能，即具备抵御来自恶意节点的攻击的能力。

6.根据权利要求1所述的一种基于信任节点的异质多智能体系统分组一致性控制方法，其特征在于，所述一致性控制协议包括：

其中，u_i(k)表示一阶节点的一致性控制协议，u_l(k)表示二阶节点的一致性控制协议，N_Si和N_Di分别表示一阶节点在同组和不同组之间的关系，N_Sl和N_Dl分别表示二阶节点在同组和不同组之间的关系，x_ij(k)表示节点i在k时刻从邻居节点j那里接收到的信息，x_i(k)表示一阶节点自身状态值，x_lj(k)表示节点l在k时刻从邻居节点j那里接收到的信息，x_l(k)表示二阶节点自身状态，a_ij表示一阶节点边权值，且a_ij≥0，表示二阶节点边权值，α为一个大于零的标量，v_i(k)表示二阶速度状态值，σ₁、σ₂分别表示一阶节点集合和二阶节点集合。

7.根据权利要求1所述的一种基于信任节点的异质多智能体系统分组一致性控制方法，其特征在于，系统的动力学方程包括：

其中，x_l(k+1)表示二阶节点状态更新值，x_l(k)表示二阶节点状态值，T表示采样周期，v_l(k)表示二阶节点速度状态值，u_l(k)表示二阶节点的一致性控制协议，v_l(k+1)表示二阶节点速度状态更新值，l表示二阶节点，σ₁＝{n+1,n+2,...,n+m}表示二阶节点集，σ₂＝{1,2,...,n}表示一阶节点集，n表示一阶节点的总数量，m表示二阶节点的总数量，x_i(k+1)表示一阶节点状态更新值，x_i(k)表示一阶节点状态值，u_i(k)表示一阶节点的一致性控制协议，i表示一个一阶节点。